穿孔排泥管排泥均勻性模擬計(jì)算及工藝參數(shù)分析

1、第 卷 第 期 供 水 技 術(shù) 年 月 穿孔排泥管排泥均 勻性模擬計(jì)算及工藝參數(shù)分析 張 ， ， 偉 盧金鎖 盧啟峰 西安建 筑科技 大 學(xué) 環(huán)境 與 市政 工程 學(xué)院 ，陜西 西安 ； 中 國(guó)市政 工程 西 北設(shè)計(jì) （ 研 究 院有 限公 司 ，甘 肅 蘭州 ） 摘 建立 了排 泥管 內(nèi)的水 頭 要 ： 分 析 了排 泥 管排 泥均 勻性 的影響 因素及排 泥管 的水 力特 性 ， 穿孔排 泥 管的排 泥均 勻性 可通過(guò) 減 小排 泥孔眼孔 徑 ， 大排 泥 管管徑及 損 失計(jì) 算模 型 。結(jié)果表 明 ， 增 排 選擇粗糙 度 較 小的管道 來(lái)提 高 ； 泥 管長(zhǎng)度 對(duì)排 泥均 勻性影 響很

2、 大 ， 排 當(dāng)排 泥 管 管徑 為 ， 泥 孔眼 孔徑 為 時(shí) ， 排 泥 管的排 泥均 勻 系數(shù) 分 別 為 長(zhǎng)度 為 ，和 排 ， 和 ， ， 泥 管長(zhǎng)度 不 宜大于 但 可通過(guò) 增 大排 泥管 管徑 來(lái)增加 排 泥管 的 長(zhǎng)度 ；穿孔排 泥 管的 流 態(tài)為 非 均 勻流 ，為提 高排 泥均 勻性 ， 孔 穿孔 管 管徑 、 眼 間距及 其分 布須通 過(guò) 水力計(jì) 算來(lái)確 定 。 關(guān)鍵詞 ： 矩形 沉淀池 ； 穿孔排 泥 管 ； 排 泥均 勻系數(shù) ； 水 頭損 失 ； 孔 眼 間距 中 圖分 類(lèi)號(hào) ： 文獻(xiàn) 標(biāo) 志碼 ： ） 文章 編號(hào) ： （ ： ， ， ， （ ， ，； ， ， ， ）

3、 ： ， ， ， ， ， ， ； ： ； ； ； ） 基 金 項(xiàng) 目 ：國(guó) 家 自然 科 學(xué) 基 金 資 助項(xiàng) 目（ 第 卷 第期 供 水 技 術(shù) 良 沉 淀池在 水廠 運(yùn) 行 中起 著 非 常 重要 的作 用 ， 。 無(wú) 勻系數(shù) 叼才 接 近于 。 限 小 時(shí)排 泥 管 管 徑 大 ， 好 的排泥 效果 可 以保 持 截 留 和排 出 的污泥 量 平 衡 ， 穿 考 慮 到管 材 費(fèi) 用 和 實(shí) 際運(yùn) 行 ， 孔 管 管 徑 一 般 為從 而保證 沉淀 池能夠 穩(wěn)定 地運(yùn)行 。由于平 流式 沉淀 ； 限大 時(shí)穿 孔 管 孔 眼小 ， 孔 徑 過(guò) 無(wú) 但 故池 和斜管 沉淀池 具 有 穩(wěn)定 和

4、高 效 的 特點(diǎn) ， 廣 泛 應(yīng) 通 小會(huì) 使孔 眼易于堵 塞 ， ?？?徑采用 。 此用 于水處 理工 藝 ， 類(lèi) 矩 形沉 淀 池 的排 泥設(shè) 備 種 類(lèi) 孔 穿孔 排 泥 管孔 眼泥 水屬 于淹 沒(méi)式 孔 口出 流 ， 造較 多 。穿孔 排 泥 管設(shè) 備 簡(jiǎn)單 、 價(jià) 低 、 排 操作 方 便 、 眼流量 為 ：出的泥漿 含水 率較 低 ，因此 廣泛 應(yīng) 用 于 沉 淀池 的排 （） 泥設(shè) 施 。 式 中 孔 眼 的流量 系數(shù) ； 通 當(dāng)矩 形 沉 淀池 過(guò) 寬 即穿 孔排 泥 管 過(guò)長(zhǎng) 時(shí) ， 常 口 孔 眼的過(guò) 流面 積 ；存 在 排泥 管始端 不排 泥或末 端排 水 的現(xiàn)象 。為保

5、 證 即 孔 眼 的作 用 水 頭 ， 管 內(nèi)外 的 壓 力 水 規(guī) 排 泥 均 勻 ， 范建 議 穿 孑 排 泥 管 長(zhǎng) 度 不 宜 大 于 頭差。但 是 ， 多 由于 排泥 管存在 水 頭損 失 ， 數(shù) 已建 水 廠 由式 （ ） 知 ， 眼泄 泥量 與孔 眼作用 水 頭 可 孔 ， 水仍存 在始端 和末 端 孔 眼 排泥 不 一 致 的現(xiàn) 象 ， 廠 通 及孔 眼過(guò) 流 面積 成正 比。 由于穿 孔 管 內(nèi)水 頭損 失常采用加大排泥水量 的措施 ， 導(dǎo)致水資源浪費(fèi) ， 水廠 孔 ， 的作 用 ， 眼作 用水 頭 從 始 端 到末 端 是 沿 程 增 大 有產(chǎn) 水 能力 降低 。 因此 ，

6、 必要 從 理 論 上 分析 穿 孔 管 因此 沿程 減 小 孔 徑 或減 少 開(kāi)孑 數(shù) （ 的， 即增 加 孔 并排 泥的水力 特 性 ， 提 出提 高排 泥 均 勻 性 的穿 孔 排 距） 降 并 可減少 孔 眼過(guò) 流 面積 ， 低末 端 排 泥 量 ， 提 高 泥管 的設(shè)計(jì) 參數(shù) 。 穿孔 管 的排泥 均勻性 。 排 泥管排 泥均 勻性影響 因素分析 排泥 管水力特性分析 穿孔 排泥 管排 泥不均 勻時(shí) 始端會(huì) 出現(xiàn) 積泥 時(shí) 間 在 假設(shè) 排 泥 管 內(nèi)排 泥 均勻 ， 排 泥 管末 端 斷 面 流 穿孔 管孔 眼 附近 的泥層含 水率 減少 ，過(guò)長(zhǎng) ， 而排 泥 的 。流 壓 穿 量

7、 為 ， 速 為 ， 力 水 頭 為 風(fēng) ， 孔 管 全 長(zhǎng) 為 當(dāng)含水 率 降低到一 定 限度 ， 內(nèi)作 用 水頭是 有 限 的 ， 池 ， 稱(chēng) 單位 長(zhǎng)度 上 的孔 眼流入 管 內(nèi) 的流 量為 （ 為 孔水 的靜壓力 無(wú)法 推 動(dòng) 孔 眼 附近 的泥層 時(shí) ， 眼 即遭 單 寬排 泥 量 ）。在 穿 孔 排 泥 管 的始 端 取 一 微 分 段 隨著 時(shí)間 的推移 ，堵塞 。并 且 ， 排泥 管會(huì)發(fā) 生孔 眼被 ， 如 圖 所示 。設(shè)微 分段 斷面進(jìn) 流 量 為 ，流速 為 導(dǎo)致 沉 淀 池 被迫 停 產(chǎn) 并進(jìn) 行 事 故堵塞 的連 鎖反 應(yīng) ， ， 斷面 出流量 為 流 速為 壓 力水 頭為 ； ， 不 還修 理 ， 僅 增 加 了 維 護(hù) 費(fèi) 用 ， 會(huì) 影 響 水 廠 的 運(yùn) 壓力水 頭 為 ， ， 排泥 管橫 斷 面面積 為 。 行。 一 穿孔 管 內(nèi)的水 頭 損失 使 始 當(dāng)穿 孔 管 不堵 塞 ?， 末端 排泥量 最小 ， 端 排 泥 量最 大 。令 穿 孔 管始 末 孔 和 其眼排 泥量 分別 為 ， 比值定 義 為排 泥 均勻 ， 其值 為 叼越大，系數(shù) 叼 即 一 ， ，